Un acumulator are unele dintre cele mai stricte cerințe și este la fel de complex ca și produsele farmaceutice, pentru care o singură schimbare poate avea mai multe efecte secundare. Pentru a face un acumulator viabil ca dispozitiv de stocare electrică, trebuie să fie îndeplinite opt cerințe de bază, iar un acumulator este numit pe bună dreptate acumulator octogonal (Figura 1). Cele opt elemente cheie pentru un acumulator funcțional sunt următoarele:

1. Energia specifică ridicată
O caracteristică cheie în produsele de consum este durata lungă de funcționare, iar producătorii de dispozitive ating acest lucru prin construirea de acumulatoare cu un număr mare de amperi-ora (Ah). Termenul de “litiu-ion” este sinonim cu o energie specifică ridicată. Aceasta nu înseamnă că toate acumulatoarele Li-ion au ratinguri Ah ridicate. În timp ce o celulă de energie într-un pachet de tip 18650 poate avea 250 Ah/kg, aceeași chimie într-o celulă de putere are 150 Ah/kg sau mai puțin, iar un acumulator Li-ion de lungă durată pentru sistemul de propulsie poate avea doar 60 Ah/kg. În plus, acumulatoarele NiMH pentru consumatori au aproximativ 90 Ah/kg, în timp ce unitățile de lungă durată din sistemul electric de propulsie au aproximativ 45 Ah/kg, fiind aproape echivalente cu acumulatoarele cu acid plumbic.

2. Puterea specifică ridicată
Acumulatoarele realizate pentru scule electrice și sistemele de propulsie electrice oferă capacități ridicate de încărcare, dar energia specifică este redusă.

3. Preț accesibil
Materialele, procesele de rafinare, fabricația, controlul calității și potrivirea celulelor adaugă costuri pentru fabricarea acumulatorilor; producția în volum mare ajută doar parțial la reducerea costurilor. Utilizarea unei singure celule în telefoanele mobile atunci când nu este necesară potrivirea celulelor contribuie, de asemenea, la reducerea costurilor.

4. Durată lungă de viață
Nicaieri durabilitatea nu este mai importantă decât în cazul bateriilor mari și costisitoare. Dacă durata de viață a bateriei pentru mașinile electrice ar putea fi extinsă de la 8-10 ani la 20 de ani, utilizarea unei mașini electrice ar putea fi justificată chiar dacă investiția inițială este mare. Longevitatea nu depinde doar de designul bateriei, ci și de modul în care bateria este utilizată. Temperaturile adverse, timpii de încărcare rapidă și condițiile de descărcare aspră pun stres pe baterie.

5. Siguranță
Bateriile pe bază de litiu pot avea o energie specifică ridicată, dar aceste sisteme sunt adesea reactive și instabile. Li-ion pe bază de nichel este un astfel de exemplu, la fel și litiul metalic. Majoritatea producătorilor au oprit producția acestor sisteme din cauza problemelor de siguranță. Atunci când sunt utilizate corect, bateriile Li-ion de marcă sunt foarte sigure.

6. Interval larg de operare
Bateriile funcționează cel mai bine la temperatura camerei, deoarece temperaturile scăzute încetinesc reacția electrochimică a tuturor bateriilor. Li-ion nu poate fi încărcat sub temperatura de îngheț, și adesea sunt adăugate pături încălzitoare pentru a facilita încărcarea. Căldura excesivă scurtează durata de viață a bateriei și compromite siguranța.

7. Toxicitate
Bateriile pe bază de cadmiu și mercur au fost înlocuite cu metale alternative din motive de mediu. Autoritățile din Europa încearcă să interzică acumulatorii cu acid plumbic, dar nu există o înlocuire economică cu performanțe similare. Bateriile pe bază de nichel și litiu conțin puțin material toxic, dar totuși prezintă un pericol dacă sunt eliminate neglijent.

8. Încărcare rapidă
Bateriile pe bază de litiu și nichel ar trebui încărcate cu o rată de 1C sau mai lent (Vezi BU-402: Ce este rata C). La 1C, o baterie pe bază de nichel se încarcă complet în aproximativ 90 de minute, iar Li-ion în 2-3 ore. Acidul plumbic nu poate fi încărcat rapid, iar timpul de încărcare este de 8-16 ore. Timpurile de încărcare rapidă sunt posibile pentru nichel și litiu, dar bateriile trebuie să fie construite pentru asta, să fie în bună stare și să fie încărcate la temperatura camerei. Celulele vechi și nepotrivite nu sunt potrivite pentru încărcarea rapidă. Orice încărcare peste 1C provoacă stres nejustificat, în special asupra celulei de energie, și ar trebui evitată. (Vezi BU-401a: Încărcătoare rapide și ultra-rapide) NiCd este singurul acumulator care acceptă încărcare ultra-rapidă cu stres minim.

În plus față de cele opt cerințe de bază ale acumulatorului octogonal, un acumulator trebuie să aibă o autodescărcare redusă pentru a permite stocarea pe termen lung și pentru a furniza o pornire instantanee atunci când este necesară. Toate acumulatoarele au autodescărcare, iar pierderile cresc cu temperatura și vârsta. Ac

Sursa: https://batteryuniversity.com/article/bu-

104c-the-octagon-battery-what-makes-a-battery-a-battery